atidama

امروزه ساخت و سازها، مدل ها، سبک ها و اشکال مختلفی از برج خنک کننده های خنک کننده وجود دارد که هر کدام مزایای خاصی را ارائه می دهند. از نظر دوام، واحدها معمولاً به یکی از سه دسته تقسیم می شوند:

• برج خنک کننده بسته بندی فلزی با طول عمر حداکثر 15 سال
• برج خنک کننده چوبی قابل نصب در زمین با طول عمر 15 تا 20 سال
• برج خنک کننده ساخته شده از سرامیک یا بتنی. ، که اخیراً 15 سال تضمین شده است.

تجربه نشان می دهد که برج خنک کننده صحرایی فقط 10-15 سال عمر می کنند، در حالی که برج خنک کننده های بسته بندی بیش از 9 سال عمر نمی کنند. بلایای طبیعی (طبیعی یا غیره) مانند عدم تعادل شیمیایی باعث خسارات زیادی می شود. با این حال، این مقاله تهدیدات دیگری را برای برج خنک کننده های خنک کننده مورد بحث قرار می دهد: آلاینده ها. بدیهی است که فرآیند سه مرحله ای برای بهبود عملکرد و افزایش طول عمر برج خنک کننده های خنک کننده مورد نیاز است.

مرحله 1: شناسایی آلاینده ها:

قبل از حل یک مشکل، باید آن را شناسایی کنید. آلاینده ها به دسته های مختلفی تقسیم می شوند:

جامدات غیر آلی مانند ماسه، گل، گرد و غبار و خاک که از طریق هوای استنشاقی و آب تغذیه وارد می شوند.
جامدات آلی مانند برگ، علف، گرده، حشرات و سایر زباله ها.
دانه ها و دانه های ماسه رسوباتی هستند که پس از تبخیر آب باقی می مانند.

به طور کلی، آلاینده ها به صورت رسوب یا جامدات شناور ظاهر می شوند. تشخیص مهم است. مواد جامد رسوبی بیشتر در حوضچه برج خنک کننده و کمی در سامپ جمع آوری می شوند. هر دو نوع آلاینده می توانند برای مبدل های حرارتی (تصویر B)، سربرگ های توزیع کننده برج، نازل ها و مواد پرکننده مشکل ساز شوند.

در برج خنک کننده خنک کننده، بارزترین خطری که آلاینده ها را تهدید می کند، مبدل های حرارتی است. این دستگاه به راحتی کثیف می شود و با مواد کوچک مسدود می شود.

آب مملو از ذرات که از میان پر برج خنک کننده عبور می کند، به ناچار رسوباتی را در شکاف ها و سطوح انتقالی ایجاد می کند (که بر ویژگی های جریان و تسلیم تأثیر می گذارد).

سر و نازل های دستگاه پخش آب ممکن است مسدود شوند. بسیاری از این چیزهای آزاردهنده اجتناب ناپذیر هستند. جامدات راه خود را به حوضچه برج خنک کننده یا چاه برج خنک کننده می‌رسند و در آنجا فرو می‌ریزند و مشکلات دیگری ایجاد می‌کنند.

انباشته شدن ذرات معلق در حوضچه و مخزن برج، با وجود ته نشینی معمول و تصفیه شیمیایی مناسب، یک نگرانی است. خود بارندگی می‌تواند یک مشکل باشد (جبران تلفات و نیازهای خاص آب برای آب اضافی و تصفیه‌های شیمیایی احیاکننده). فراتر از آن، اجازه دادن به جامدات برای تجمع در محیط مرطوب و بی جان به معنای افزایش باکتری ها و بیماری ها است. اگر آب آلوده باشد، هوا نیز آلوده می شود و مشکلات تنفسی مانند سل، ذات الریه ایجاد می کند.

یک مسئله مهم اندازه ذرات است. اگر در یک چشم انداز خاص قرار داده شود، 74 میکرون کوچکترین اندازه ذرات قابل مشاهده با چشم غیر مسلح است. ابعاد ماسه دریا از حدود 150-200 میکرون شروع می شود. اندازه گرده ها بین 20-200 میکرون است. هنوز هم کسانی هستند که از عملکرد حذف ذرات از برج خنک کننده های خنک کننده بیش از استانداردهای آب آشامیدنی 5 میکرون حمایت می کنند. در این اندازه، تنها چیزی که نگران کننده است، باکتری هایی است که با ضدعفونی کردن حذف می شوند، نه با فیلتر کردن.

مرحله 2: شناسایی سیستم مورد نیاز:

به سادگی تعریف کنید که چه چیزی باید از آلاینده ها محافظت شود. اینها مبدلهای حرارتی، حوضچه برج خنک کننده یا مخزن برج خنک کننده و پرکننده برج خنک کننده و/یا درپوش/نازل توزیع کننده هستند.

برای تعیین اینکه آیا فیلتراسیون راه حل مناسب است یا خیر، باید موارد زیر در نظر گرفته شود. اینها؛

هزینه های نگهداری مناسب فیلتراسیون را می توان با اجتناب از کار تمیز کردن مبدل های حرارتی مرتبط با کار، اضافه کاری، بهره وری از دست رفته و آلاینده های سیستم آب، 60 تا 90 درصد کاهش داد.
فیلتراسیون مناسب می تواند با اجتناب از کارکرد طولانی مدت مبدل های حرارتی و چیلرهای آلوده به آلاینده ها، هزینه های انرژی را تا 10 درصد یا بیشتر کاهش دهد.
با کاهش دفعات بارندگی، فیلتراسیون مناسب می تواند هزینه آب را بین 5 تا 10 درصد کاهش دهد. نه تنها هزینه اضافی آب، بلکه هزینه تخلیه فاضلاب/زباله را نیز در نظر بگیرید.
با پرهیز از ورودی‌های بالای فرآیند شیمیایی مرتبط با آب اضافی و ته نشینی مواد جامد، فیلتراسیون مناسب می‌تواند هزینه‌های مواد شیمیایی را بین ۵ تا ۱۵ درصد کاهش دهد.

همچنین هزینه‌های مرتبط با برج خنک کننده و فرسودگی مبدل‌های حرارتی/چیلر، آسیب به پمپ‌ها و آلودگی شیرها و ابزار کنترل را در نظر بگیرید.

مرحله 3: انتخاب فیلتر:

هنگامی که مشکل شناسایی شد و نیازهای سیستم مشخص شد، تنها چیزی که باقی می ماند انتخاب فیلتر یا جداکننده مناسب است.  

ظرفیت حذف ذرات آیا فیلتر می تواند مواد جامد ناخواسته را حذف کند؟
محدوده جریان. آیا فیلتر می تواند جریان مورد نیاز را تامین کند؟
تلفات فشار فیلتر چقدر افت فشار نیاز دارد؟ متغیر خواهد بود یا پیوسته؟
از دست دادن مایعات برای تمیز کردن فیلتر چقدر آب لازم است؟ تلفات آب چگونه جبران می شود؟
انتقال مواد جامد. جامدات فیلتر شده/جدا شده چگونه منتقل می شوند؟
قطعات تعویضی هر چند وقت یکبار و با چه هزینه ای؟
الزامات نگهداری کدام روش مهم خواهد بود؟ چه محدوده ای نیاز به تحقق دارد؟
الزامات سایت چقدر فضا وجود دارد؟ آیا فیلتر مناسب است؟

یک راه‌حل کامل نه تنها فیلترها یا جداکننده‌ها، بلکه اتوماسیون آن‌ها، تکنیک‌های جابجایی و حمل و نقل جامدات فیلترشده/جداشده و تکنیک‌های راه‌حل بسته‌بندی به حداقل رسیده را برای مهندسی، تهیه، مونتاژ و راه‌اندازی فراهم می‌کند. سیستم های فیلتراسیون و جداسازی برای طیف وسیعی از مشکلات موجود هستند.

تکنیک های فیلتراسیون برج خنک کننده 

پنج روش معمولا برای کنترل ذرات جامد در سیستم های خنک کننده تبخیری استفاده می شود. هر کدام به روشی متفاوت به مشکلات قطعه جامد مربوط می شوند و مزایای خاصی دارند.

• فیلتراسیون کامل:در این تکنیک، یک فیلتر در خط تخلیه پمپ تغذیه سیستم (از حوضچه برج خنک کننده برج) قبل از مبدل حرارتی/چیلر نصب می شود . فیلتری که برای پمپ در ظرفیت کامل کار می کند، ذرات جامد را از آب که از مبدل حرارتی/چیلر عبور می کند، حفظ می کند. در این رویکرد، فیلتر در هشت لایه (بر اساس تجربه کاربران) طراحی شده است تا عملکرد مبدل حرارتی را قبل از نیازهای خدمات بهبود بخشد. البته باید توجه داشت که این رویکرد مستقیماً به مشکل جمع آوری ذرات جامد در حوضچه برج خنک کننده نمی پردازد. اگرچه فیلتراسیون موثر تمام غلظت جامدات را کاهش می دهد، اما محیط اطراف برج خنک کننده جامداتی را جذب کرده و تشکیل می دهد که می توانند به تنهایی در حوضچه برج خنک کننده ته نشین شوند و هرگز از روی مبدل حرارتی عبور نکنند.
• فیلتراسیون جزئی:این کاربرد معمولی این است که 10-20٪ از سیال در خط اصلی را از فیلتر عبور داده و بدون رفتن به گروه مبدل حرارتی/چیلر به خط اصلی برگردانید. تغییر مسیر جریان جزئی به خط مکش پمپ توصیه نمی شود زیرا باعث کاهش جریان سیال به مبدل حرارتی یا نیاز به افزایش قدرت پمپاژ می شود. منطق این تکنیک فیلتر کردن آب در جایی است که آلاینده های بیشتری نسبت به پیش بینی وجود دارد.  اگرچه گاهی از درصد کمی از مایع استفاده می شود، اما زیاد توصیه نمی شود. این به این دلیل است که موقعیت برج خنک کننده (نزدیک مناطق باز یا جایی که باد و گرد و غبار غالب است) و شرایط فصلی (فصل گرده، زمان برداشت، یا دوره‌های شکوفه‌دهی بهار) می‌تواند پتانسیل آلاینده‌ها را افزایش دهد. در این رویکرد، فیلتر در سه لایه (بر اساس تجربه کاربران) طراحی شده است تا عملکرد مبدل حرارتی را قبل از نیاز به سرویس بهبود بخشد.
• گردش سیستم:گاهی اوقات برای فیلتراسیون جزئی یا تمیز کردن حوضچه برج خنک کننده که به اشتباه انجام می شود، این تکنیک نیاز به محاسبه حجم کل آب در مدار خنک کننده (استخر، لوله ها، مبدل حرارتی و غیره) و انتخاب یک گردش در ساعت (حجم کل آب/60=) دارد. گالن آمریکا در دقیقه). سرعت جریان سیال مانند فیلتراسیون جزئی است، اما در سیستم های بزرگتر حجم سیال باید به دلیل لوله های بزرگ، اندازه استخرهای بزرگ محاسبه شود. در رویکرد چرخش سیستم، فیلتر در سه لایه (بر اساس تجربه کاربران) طراحی شده است تا عملکرد مبدل حرارتی را قبل از نیاز به سرویس بهبود بخشد.
• تمیز کردن حوضچه برج خنک کننده: با توجه به تکنیک های فوق، فیلتر کردن مواد جامد جمع آوری شده در حوضچه برج خنک کننده برای صنعت HVAC جدید است. در اصل، آب از حوضچه برج خنک کننده به بسته فیلتر فرستاده می شود و از طریق نازل های مخصوص به حوضچه برج خنک کننده باز می گردد اندازه بسته فیلتر بستگی به اندازه حوضچه برج خنک کننده دارد. 1 gpm/ft2 ایالات متحده قانون کلیدی است. در حالی که این تکنیک حوضچه برج خنک کننده را هدف قرار می دهد، در پنج لایه (بر اساس تجربه کاربران) طراحی شده است تا عملکرد مبدل حرارتی را قبل از نیاز به خدمات بهبود بخشد. و برخلاف سایر تکنیک های ذکر شده، روشی است که مستقیماً با مواد جامد جمع آوری شده در حوضچه برج خنک کننده تداخل دارد.  این تکنیک مستلزم استفاده از ونتوری مناسب مشابه سیستم نازل است که فعالیت کلی جریان را بدون نیاز به پمپ با جریان بالا افزایش می دهد و در نتیجه هزینه تجهیزات و انرژی پمپ را به حداقل می رساند.
• فیلتراسیون آب اضافی: در این تکنیک فیلتری در خط آب اضافی نصب می شود تا قبل از ورود آب به سیستم، ذرات را به دام بیندازد. مقدار ذرات جامد توسط هوای ورودی و فرآیندهای تبخیر و تراکم محدود می شود. هنوز هیچ عامل حفاظتی برای این رویکرد تعریف نشده است.